9月25日，在華為全聯(lián)接2021線上大會上，作為國家戰(zhàn)略科技力量重要組成部分的廣東鵬城實驗室發(fā)布了面向生物醫(yī)學領(lǐng)域的AI大模型——鵬程.神農(nóng)生物信息研究平臺（簡稱“鵬程.神農(nóng)”），以期利用人工智能賦能生物醫(yī)藥探索，加速新型藥物篩選與創(chuàng)制，開啟“AI+制藥”時代。這是鵬城實驗室在今年5月發(fā)布業(yè)界首個兩千億級中文自然語言處理（NLP）AI大模型“鵬程.盤古”之后的又一嶄新成果。
病毒和細菌隨著生物的進化變得愈加復雜，鵬城實驗室基于“鵬城云腦II”超大規(guī)模AI算力集群和昇思AI框架打造的“鵬程.神農(nóng)”，包含蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預測、小分子生成、靶點與小分子相互作用預測、新抗菌多肽設(shè)計與效果評價等模塊。制藥企業(yè)和醫(yī)學研究機構(gòu)可以使用“鵬程.神農(nóng)”提供的AI能力，加速新型藥物的篩選與創(chuàng)制，讓人工智能為人類的健康保駕護航。
在前期的抗病毒多肽（人腸防御素5(HD5)、抗菌抗病毒肽LL37等）相關(guān)研究中，我校醫(yī)食學院李代禧老師參與了“鵬程.神農(nóng)”這一重大科研平臺的項目研發(fā)。在國內(nèi)頂級同行通過人工智能設(shè)計的眾多候選多肽的基礎(chǔ)上，李代禧依次進行多肽三維結(jié)構(gòu)預測、多肽與病毒蛋白受體分子對接、分子動力學模擬、多肽與病毒蛋白受體的結(jié)合自由能計算，通過綜合評價、分析和驗證了多肽藥物的抗新冠病毒效果。
多肽抑制劑和新冠病毒突刺糖蛋白RBD結(jié)構(gòu)域的結(jié)合示意圖
（紅色U螺旋及表面是李代禧自行設(shè)計的多肽抑制劑，彩色條帶和白色分子表面代表是新冠病毒突刺糖蛋白RBD結(jié)構(gòu)域）
與國內(nèi)外同類方法相比，李代禧自主開發(fā)的多肽抗病毒活性評價算法凸顯了快速、準確、高效的方法特點：他用半個月時間成功完成以往需耗時半年的分子模擬任務，且經(jīng)抗新冠多肽評價算法篩選的多肽100%具有抗病毒活性且抗病毒活性均達到了較高水平。作為藥物研發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，李代禧所做工作為“鵬程.神農(nóng)”平臺的構(gòu)建提供了重大支撐。
【相關(guān)】
醫(yī)食學院李代禧老師為中國計算生物學與生物信息學專業(yè)委員會常務委員，長期從事計算生物學研究，專注藥物篩選和設(shè)計方向，在冰晶及藥物的可控結(jié)晶和晶形調(diào)控、蛋白藥物的活性保護方面均有成果。曾獲中國機械工業(yè)科學技術(shù)獎二等獎和上海市科學技術(shù)獎三等獎。在國際權(quán)威期刊《胃腸病學》（Gastroenterology，TOP1區(qū)，IF=18.785，H-Index=368，入全球生命科學領(lǐng)域F1000）、《美國化學學會—傳染性疾病》（ACS Infectious Diseases）、《交叉科學：計算生命科學》（Interdisciplinary Sciences: Computational Life Sciences）等上發(fā)表多篇高質(zhì)量抗新冠病毒論文。目前，李代禧正致力于基于人工智能算法和傳統(tǒng)優(yōu)勢算法的抗病毒藥物篩選和全新設(shè)計。
供稿：醫(yī)食學院、新聞中心
